BAB IV KONSTRUKSI JALAN KERETA API

BAB IV

KONSTRUKSI JALAN KERETA API

4.1 Umum

Untuk: dapat memenuhi kriteria jalan kereta api yang baik, nyaman, dan ekonomis, maka konstmksi jalan kereta api perlu direncanakan dengan sangat teliti dan memenuhi keadaan daerah sekitar trase. Dalam perencanaanjalan kereta api perencana perlu memperhatikan beberapa komponen yang sangat penting diantaranya adalah keausan kepala reI, pertambahan panjang reI akibat perbedaan suhu, samhungan reI, wesel, penambat reI, bantalan, lapisan balas dan tubuhjalan reI.

Dalam pembangwl8Jljalan reI dikenal dua macam reI yaitu: a~--Rel----UBwk-:la)anreI

Menurut beratnya dibagi menjadi dun kelompok : 1. ReI berat yaitu reI yang beratnya ~30 kg/m. 2. ReI ringan yaitu reI yang beratnya < 30 kg/m. b. ReI untuk: crane.

..,"',.­

Data Teknis

Dalam perencanaan jalur ganda parsial Yogyakarta - Solo, data teknis untuk konstruksi jalan reI didapatkan sebagai berikut :

Tabel4.1 Data Teknis

No Komponen Jenis Yang Dipakai

1 Kecepatan maksimum 120

Km/iam

2 Beban gandar 18 ,n

3

I

Daya angkut > 20.106 ton

4 Tipe reI R-54

5 Panjang reI standart 25 meter

6 Jenis bantalan Beton pra tekan 7 Jenis penambat Elastik ganda

8 Lebar spoor 1067mm

9 Sambungan rel Melayang

10 Penempatan sambungan Siku

11 Drainasi Permukaan terbuka

12 Kelasjalan Kelas I

Sumber : Basil Perhitungan Penulis 4.1.1 Kekuatan Rei

Lokomotif yang digunakan hams dapat menarik gerbong pada daerah lurus maupun pada landai maksimum. Kombinasi beban yang digunakan adalah beban maksimum kereta secara keseluruhan.

Dipakai persamaan : Pd=P+«0,01.P.(Vr-5)) (4.1) A. =

V

4.;.lX (4.2) Pd M o = ­ 4.A. (4.3)

-_._---­

\

32 8=AJ\.Y Ix (4.4) \ I dengan:

Pd = tekanan pada kepala reI P = V2 beban gandar (kg)

k = modulus elastisitas jalan rei, diambil 180 kglem2

E = modulus elastisitas rel. diambil 2,1.106 kg/em} Ix = inersia (em4)

Vr = keeepatan reneana (mil/jam) A = faktor amblas (em-I)

Mo = momen (kg-em)

MI = 0,85 Mo akibat superposisi beberapagandar Y = jarak tcpi bawah ke garis netral (em)

4.1.2 Tipe dan Karakteristik Penampang

c

Et····

H

---~--~---!

_Yb

F¢..::..:..:·...·..·..··

G I I , I _ -E 7 B Gambar 4.1 Karakteristik Penampang reI (Sumber: Peraturan Dinas 10, PJKA,1986)

Tabe14.2 B ~ tri ReI d ---u­ Tine R.54

Satuan

Besaran Geometri Rei Ukuran

159 B H mm 140 mm 70 nun C mm _49.4 , E i 30.2 F mm I Imn 74.97 G R ---­ mm 508 I em" 69.34 W A kg/m 54.43 ._L

.

4 -,",_"--l.t:. ~ ~

...

~.~ ~ I , Yb Imn 76.20 r - - ' A = Iuas Penampang W = Berat rel per meter

Ix = Mornen inersia terhadap sumbu X Vb = jarak tepi bawah rei ke garis netral

I

.,

34

Jenis reI menurut panjangnya : a. ReI standar

Dntuk meningkatkan keamanan dan kenyamanan penumpang dan barang, PT KAI (Persero) mulai merubah panjang reI standar dari 17 meter menjadi 25 meter, sehinggajumlah sambungan dapat dikurangi.

b. ReI pendek

ReI pendek dibuat dari beberapa reI standar yang dihubungkan dengan las tidak dikerjakan di balai yasa/depot. Batasan panjang untuk pengelasan di depot adalah kemudahan pengangkutan ke Iapangan.

c. ReI panjang

ReI panjang dibuat dari beberapa reI standar yang dihubungkan dengan las di Iapangan.

d. ReI menerus

ReI yang dibuat (dilas) hingga mencapai pa~iangsampai dengan 2.500 m 4.2 SHwbungan ReI

Sambungan reI adalah konstruksi yang mengikat dua ujung reI sedemlkian rupa sehingga operasi kereta api tetap aman dan nyaman. Yang dimaksud sambungan rel disini adalah sambungan yang menggunakan pelat sambung, mur dan baut.

4.2.1 Macam Sambungan Rei

Sambungan ada dua macam yang dibedakan terhadap jenis bantalan yaiig dipakai, dua macam sambungan rel adalah :

35

a. Sambungan rei meJayang

Bantalan yang biasa dipakai pada daerah sambungan adalah bantalan kayu ukuran 13x22x200cm~. Jarak antara kedua bantalan ujung sebesar 30 cm adalahjarak minimum yang diperlukan untllk pekerjaan memadatkan balas dibawah bantalan.

celah plat sambung

~

_L

L! bantalan

c9[)

n

~

~

-E 7 52 em

Gambar 4.2 Sambungan rei melayang (Sumber : Peraturan Dinas 10, PJKA,1986)

b. Sambungan menllmpu

Sambungan ini mcnggunakan bantalan dengan ukuran khusus yaitu 13x35x200cm3 .

m

celah pIal sambulIg

~

' , 1 " " " " , " " • . . . • . . . . • ." . ' . , " , . . . ' ' . :

;

~

••...'....•'.'.!.i.':.. :.:.. :...:;i.. ;.•.'•...

~

I ;•..••.•...

~.'

..••:.'!... I

~

•...!..•.•..•...•.' '..•.•.•.

~...

!bantalan

:::'\}'::T:);:·:::

::::'~':,:::'

:':,::'-::::

Gambar 4.3 Sambungan reI menumpu (Sumber : Peraturan Dinas 10, PJKA,J 986)

36

4.2.2 Penempatan Sambungan rei

Berdasarkan cara penempatannya, sambungan rei dibedakan dua macam yaitu:

a. Penempatan secara siku, dengan kedua sambungan berada pada satu garis yang tegak lurus terhadap sumbu sepllr. Toleransi penyimpangan pada sambllngan siku, maksimum 30 mm. Sambungan sikll memungkinkan pemasangan reI dan bantalan dengan sistem panel. Pada sllatll sistem ini penyetelan reI diatas bantalannya dilakukan diluar sepur, setelah reI dengan bantalan menjadi satll kesatllan kemlldian diangkut dan diletakkan di tempatnya.

I ,.-­

I···

n·

L '

-Gambar 4.4 Sambungan reI secara sikll (Sumber: Peraturan Dinas 1O,~.LKA,L9~6)

b. Penernpatan secara berselang, dengail kedua sambungan reI tidak berada pada satu garis yang tegak lurus terhadap sumbu sepur. Pada sambungan ini tidak ada masalah penyimpangan kedudukan seperti pada sambungan siku.

i

12,5

m

I­

r---1 _{r - J r I r-l}

iiii.~~iiiii._.~

•••••

~.~

••

lml!jlli;';;illt;i~;tll{\m~!$i~~'~~lfu~l~l;

U LJ LJ

---u

Gambar 4.5 Sambungan leI secara berselang (Sumber: Peraturan Dinas 10, PIKA),1986) 4.2.3 Sambungan ReI di Jembatan

Untuk menempatkan sambungan reI pada daerah jembatan perlu diperhatikan syarat-syarat teknis sebagai berikut :

a. Di dalam daerah bentang jembatan hams diusahakan agar tidak ada sambungan ret Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi beban dinamis pada struktur jembatan.

b. ReI dengan bantalan sebagai suatu kesatuan harns dapat bergeser terhadap gelagar pemikulnya. Yang dimaksud dengan gelagar pemikul adalah bagian dari konstruksi jembatan dengan bantalan menumpu secara Iangsung. fut1 ini aimnsuUKaIl LiIitmr membebaskau jembatan dati pembebanan sekunder akibat pemuaian reI.

c. Jika digunakan reI standar atau reI pendek, jarak sarnbungan reI ke ujung jembatan minimal sarna dengan tiga kali bantalannya.

d. Jika digunakan reI panjang, jarak antara ujung jembatan dengan sambungan reI, minimal harns sarna dengan parJang dacrah muai reI itu. Panjang daerah muai untuk bermacam-macam reI tercantum pada tabel berikut.

38

. 1(Ldm) Tabel4.3 r---J~---O daerah --- --- - ­ , ,

- " - - - Jenis bantalan TipeRel

R.42 R.5U K.54 K.oU

Bantalan Kayu 165 m 190m 200m 225m Bantalan Beton 100m 115 m 125m 140m Sumber: Peraturan Dinas 10, P.lKA, 1986

<Ill join _I I

l5.

~ join I I

•

I :::lDC _I 1 I I I I I ~Ldm

...

L

•

I I ~Ldm

Ldm

=

Panjang daerah muai

Gambar 4.6 Penempatan sambungan reI panjang padajembatan (Sumber: Peraturan Dinas 10, PJKA, 1986)

4.3 Celah

ReI terbuat dari bahan baja. Oleh karena sifat baja dapat memuai dan

meyusut, akibat perubahan suhu pada sekeIilingnya. Maka sambungan reI harus

==<iipet:batikan adau¥a---Celah-untuk-Inenampungd2¥rubahan QaIljang_ reI akibat perubahan suhu tersebut. Lebar celah dapat ditentukan dengan rumus :

a. Untuk reI standar dan reI pendek

G

=

L.

a..

(40 -t) + 2 (4.5)

dengan : G

=

lebar celah (mm)

a =

koefisien muai reI

=

1,2 x 10-5 fC

L = panjang reI (mm)

Untuk keamanan dan kenyamanan agar uj ung reI tidak Iekas rusak maka harga G < 16 mm. b. ReI Panjang - 2 G

=

A.E.a.f + 2 2.r

dengan : G = Lebar celah (mm)

E = 2,1 x 106 (kg/cm2 ) 6 (4. ) i I ! I.

A = Luas tam pang reI (cm2 )

a = 1 2 , X 10-5

rc

t = perbedaan suhu setempat (OC)

r

=

bantalan kayu

=

270 (kg/m)

t = bantalan beton = 450 (kg/rn)

4.4 Suhu pernasangan

L

200 , yaitu suhu terendah yang pemah diperoleh di daerah Semarang. Sedangkan Untuk reI standar dan reI pendek yang panjangnya 50 rn ditentukan sebesar untuk suhu tertinggi diambil suhu yang rnenghasilkan besar celah maksimum 16

mm.

I

_{PanJang /{e} . I

I

Suhu (ue)

(m) Mill. Male.

75 20 44

50 20 42

75 26 40

100 30 40

TabeI4.4 Batas suhu pemasangan reI standar dan reI pendek

Sumber: Peraturan Dinas 10, PJKA, 1986

·_--,_.. ~_._--_....:._~----­

40

~~-Tabel . -- ~---SuhuP - ---~-o--~---I ~---­ - - ~c ---- ~ .

-!

Jenis reI Suhutc)

Min. Mak.

R. 42 22 46

R. 50 24 46

,R. 54 24 46

R. 60 26 46

Sumber: PeraturanDinas 10, PJKA, 1986

4.5 Penambat reI

Penambat reI adalah suatu alat untuk menambatkan reI pada bantalan sedemikian rupa sehingga kedudukan reI adalah tetap kokoh dan tidak bergeser.

Alat penambat rel yang digunakan ada beberapa jenis, antara lain penambat kenyal dan penambat kaku. Alat panambat kaku terdiri dari tirepon, mur dan baul. Alat penambat kenyal terdiri dari dua jenis, yaitu penambat elastik tunggal yang terdiri dari pelat andas, pelat jepit, tirepon, mur dan baul. Alat

penambat elastik ganda terdiri dari pelat andas, pelat jepit, alas reI, tirepon, mur

I

dan baul.

Pada bantalan beton tidak di~rlukan~Iatandas, tetagi dalam hal ini tebal

I

alas reI harus disesuaikan dengan kecepatan maksimum.

Penggunaan alat penambat kaku tidak boleh dipakai untuk semua kelas reI. Alat penambatelastik tunggal hanya dipergunakan pada jalan kelas 4 dan 5. Sedangkan alat penambat elastik ganda dapat dipakai pada semua kelas jalan reI, tetapi tidak dianjurkan untukjalan reI kelas 5.

\

'I

41

4.6 Peninggian Rei

Pada tikungan, elevasi reI luar dapat lebih tinggi dari reI dalam untuk mengimbangi gaya lontar keluar yang dialami oleh rangkaian kereta api. Peninggian reI dicapai dengan menempatkan reI dalam pada tinggi semestinya dan reI luar lebih tinggi. Besar peninggian reI dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

v

2

h

=

5,95.-

_{. R}

(4.7)

dengan: h = ketinggian reI (mm)

v

= kecepatan rencana (km/jam)

R = jari-jari (m)

Peninggian reI dicapai dan dihilangkan secara berangsur-angsur sepanjang lengkung peralihan. Untuk tikungan tanpa langkung peralihan, peninggian reI dicapai secara berangsur-angsur tepat diluar lengkung lingkaran sepanjang suatu . panjang peralihan.

4.7 Pelebaran Sepur

Pada waktu gerbong/loko dengan. roda teguh (rigid wheel) melalui suatu tikungan, roda sisi terluar (pada reI terluar) akan menekan reI. Karena gandar muka dan gandar belakang kereta api merupakan satu kesatuan, maka gandar belakang berada pada posisi yang sejajar dengan gandar muka. Hal ini memungkinkan tertekannya reI dalam oleh roda belakang. Keadaan ini· dapat dijelaskan pada gambar 4.7

42 ~ Kedudukan I Kedudukan [[

~M

Kedudukan III

•

M

Gambar 4.7 Kedudukan roda pada Saal Menikung (Sumber: Perturan Dinas 10, PJKA,1986) Keterangan Gambar :

a. Kedudukan I

Gandar depan menempel pada relluar, sedangkan gandar belakang bebas diantara kedua reI.

b. Kedudukan II

Gandar depan mencapai reI luar, sedangkan gandar belakang menempel pada reI dalam akan tetapi tidak sampai menekan.

c. Kedudukan III

Gandar depan menempel pada reI luar, sedangkan gandar belakang menekan dan menempel pada reI dalam.

43

Untuk mengurangi gaya tekan akibat terjepitnya roda kereta (kedudllkan Ill), maka perIu diadakan pelebaran sepur agar reI dan roda tidak cepat aus. Pelebaran sepur dilakukan agar roda rei dapat melewati lengkung tanpa mengalami tekanan yang besar dengan menggeser rei dalam ke arah dalam.

Tabel 4.6 Pelebaran Sepur

R Tikungan (m)

I

Pelebaran Sepur

I

(mm) R >600 1 0 550:::; R < 600 100:::; R < 350 5 400:::; R < 550 10 350:::; R < 400 15 20

Sumber: Peraturan Dinas IO;PJKA, 1986 4.8 Ukuran Tubuh Jalan Rei

Secara umum di Peraturan Dinas No. 10, PT KAI, 1986, telah disebutkan ukuran-ukuran dari tubuh jalan reI. Tetapi ukuran-ukuran tersebut tidak bersifat mutlak, apabila dalam perhitungan perencanaan konstruksi temyata hasil perhitungannya berbeda dengan yang tercantum di Peraturan Dinas 10, PT.KAI,

I. I

~

a 155 2000 1067

~

I

---d~m~~!,~~ij;iI ... ",," ... I ... ~, d2

dl

~ 4000 "'7 :i!!meim~i.1gm~~~~~jj~ i f 2~OO: c Kl M 1 : 2-...

.,---1-

---t

--~.

l

:

...

... "

/ i ... I

-

--~ ... I r I : - - - --- - -

----·;~I;",x~lu.,

,,'"''

K2

Gambar

4.

8

A~ampang

melintang jalan reI gooda

pada

jalur lurus

~ ~

~

b

,

... _el

r···t····.

-KI 4000

Gambar 1..9 Penampang melintangjalan reI ganda pada tikungan

.j::o.

-

---

-- -- -- . ­ . _ - - - ­

---- . ­ _- --~~._--_.

Tabel ~.J Penampang melintangjah

in

reI

Kelas Jalan VMaks

dl

b C

k]

d2

(Km/Jam)

(em) (em)

(em) (em) (em)

15-50 J 120 30 150 225 265-315 -I 15-50 30 150 225 265-315 II 110 III 100 140 205 240-270 15-25 IV 30 140 180 240-250 15-36 90 25 -~ 240-250 15-36 V 80 25 _{I 135} 180 - .. a (em) ._-85-237 85-237 - ---- I---70-190 70-190 - - - --70-19C !' -- . = e

d2

(em) (em) 275 25 25 375

_.

__

._.­ 20 300 20 300 - - - _ . - ~---~--20 300 ".- .. - -- -­

-...

0\ -'-'---=O==-=---C-"=-,,='o.-'-_. ~--","",

I~-~---... - - - - -_.. - ~ --­ _ .._--­

4.9 Rantalan

ReI-reI dipasang di atas bantalan-bantalan kayu atau di atas bantalan beton dan bantalan besi. Bantalan merupakan prasarana jalan reI yang berfungsi :

1. Untuk meneruskan tekanan-tekanan yang ditimbulkan oleh roda-roda kendaraan pada reI ke alas ballas.

2. Untuk menjamin kedudukan rel-rel supaya lebar sepur jalan baja itu tetap tidak berubah.

3. Untuk menjamin kokohnya kedudukan reI-reI di dalam alas ballas.

Bantalan-bantalan harus keras supaya kuat menahan tekanan-tekanan dan supaya dapat tahan lama. Bantalan dapat terbuat dari bahan kayu, baja ataupun beton. Pemilihan jenis bantalan yang akan dipergunakan di dasarkan pada kelas jalan reI yang sesuai dengan klasifikasi jalan reI di Indonesia.

Menurut klasifikasi jalan reI untuk jalan reI kelas I dengan kecepatan

v

= 120 km/jam, maka jenis bantalan yang dipergunakan untuk konstruksi jalan reI adalah bantalan beton. Bantalan dapat terbuat dari kayu, baja ataupun beton. Pemilihan didasarkan pada kelas yang sesuai dengan klasifikasi jalan rei Indonesia.

4.9.1. Bantalan t<.ayu

Barttalan kayu digunakan dalam jalan reI dikarenakan bahan tersebut mudah diperoleh di Indonesia dan mudah pula dibentuk. Yang perlu dilakukan adalah pengawetan harus merata dan sempuma.

Untuk memperpanjang umur bantaIan, antara reI dan bantalan harus dipasang pelat andas. Geometri bantalan kayu yang dipakai pada saat ini, yaitu :

\

~. I

I

---.

48

a. Bantalanjalur lurns : 200 x 22 x 13 em( PT.KAI) 210 x 22 x 14 em (JNR) b. Bantalan Jembatan 180 x 22 x 18 em atau

180 x 22 x 24 em Adapunjenis kayu yang dapat dipakai adalah:

a. Kayu besi b. Kayujati

e. Kayu yang digolongkan dalam PKKI, tennasuk kelas I atau kelas II dan

yane biasa ciipakai oleh PT.KAT.

Bantalan kayu pada bagian tengah maupun bagian bawah reI, hams mampu menahan momen maksimum sebesar yang terlihat pada tabel4.7 berikut ini:

4.9.2 Bantalan Baja

Bantalan baja dipergunakan karena lebih ringan, sehingga memudahkan pengangkutan. Selain itu jika dilihat dari penampang melintangnya kurang baik karena stabilitas lateral dan axialnya didapat dari konstruksi eengkeramannya, karena berat sendiri yang kecil ( 47,1 kg) dan gesekan antara dasar bantalan dan balas juga keeil.

Bantalan terbuat dari ba!lan baja, gunanya adalah untuk menghinda.ri retak-retak yang timbul (pasti terdapat) pada bantalan beton dan kayu. Pada bantalan baja hal ini tidak: terlihat kareI!a elastisitas lebih besar. Pereneanaan

Bantalan terbuat dari bahan baja, gunanya adalah untuk menghindari retak-retak yang timbul (pasti terdapat) pada bantalan beton dan kayu. Pada bantalan baja hal ini tidak terlihat karena elastisitas lebih besar. Pereneanaan

dimensi bantalan, sepenuhnya memakai teori tegangan lentur,O"

=

M.Y . Momen Ix

dihitung dengan teori balok sehingga di atas peletakan elastis. Momen maksimum yang dapat dipikul, dihitung berdasarkan tegangan ijin baja

=

1600 kg/em? dan momen tahanan bantalan baja yang dipakai di PT.KAI = 40,6 em3.

4.9.3 Bantalan Beton Pratekan Blok tunggaI dengan Proses Posttension

Pada jalur yang lurus, bantalan beton pra-tegang mempunyai ukuran panjang yang ditentukan dengan persamaan :

L = 1+ 2 . y (4.8)

dengan: 1= lebar sepur (mm)

y

=

panjang daerah regularisasi tegangan, yang tergantungjenis angker

[

yang dipakai. I

I

Mutu eampuran beton yang disyaratkan,· harns mempunyai kuat tekan

karakteristik tidak kurang dari 500 kg/em2, mutu baja untuk tulangan geser tidak

kurang dari U-24 dan mutu baja prategang ditetapkan dengan tegangan putus minimum sebesar 17.000 kg/em2.

Bantalan beton pratekan dengan posttension hams mampu memikul momen minimum seperti terlihat pada tabe14.8 berikut ini :

\

!

..

_,

r

\

-j~

50

Tabel 4.8 Momen Minimum pada Beton PosftenslOn

• .. I 11t-0' l\AI

Bawah ReI + 1500

Tengah bantalan - 765 Sumber: Peraturan Dinas 10, PJKA, 1986

4.9.4 Bantalan Beton Pratekan Blok Tunggal dengan Proses Pretension

Pada jalur yang lurns, bantalan beton prategang (pra-tarik) mempunyai ukuran panjang sesuai dengan persamaan :

L

=

1+ 2. a.<j) ...•...•..•..•...•••....•••.••...•...(4.9) dengan: I = lebar sepur (mm)

<j) = diameter kabeJ pra-tekan a = 80 sampai 160

Mutu campuran beton yang disyaratkan, hams mempunyai kuat tekan karakteristik tidak kurang dari 500 kglcm2, mutu baja untuk: tulangan geser tidak kurang dari U - 24 dan mutu baja untuk pra-tegang ditetapkan dengan tegangan leleh minimum sebesar 17000 kg/cm2.

J

momen minimum sebesar seperti terlihat pada tabel4.9 berikut ini : Tabe14.9 MI Minim .daPretl n

Bagian Momen (kg.M) Bawah ReI + 1500

T~ahbantalan

-

765 Sumber: Peraturan Dinas 10, PJKA, 1986

4.10 Balas

Fungsi utarna darl balas adalah unfuK :

1. Meneruskan dan menyebarkan beban bantalan ke tanah dasar 2. Mengokohkan kedudukan bantalan rel

3. melososkan air sehingga tidak teIjadi penggenangan air di sekitar bantalan reI

Untuk menghemat biaya pembuatan jalan reI, maka lapisan balas biasannya dibagi menjadi dua bagian yaitu lapisan balas atas dan lapisan balas bawah. Kedua lapisan ini dihuat dengan kualitas material yang bcrbcda, balas alas dibuat dengan material yang lebih baik dibandingkan balas bawah.

4.10.1 Lapisan Balas Atas

Lapisan balas atas terdiri dari batu pecah yang keras dan tahan lama serta bersudut tajam. Subtansi yang merugikan tidak boleh terdapat dalam material balas melebihi prosentase tertentu.

Jumlah tersebut adalah :

a. Material yang lunak dan mudah peeah <

:3

%

b. Material yang melalui ayakan no.200 < 1 %

e. Gumpalan-gumpalan lempung < 0,5 %

Tabel4.10 Gradasi Balas Atas

Ukuran % Lolos SarinKan

Nominal

3" 2,5" 2" 1,5" 3,4" ~" 3/8" No4 _NoS

2,5"-3/4" 100 90·100 25-60 25-60 - 0-10

I

-

I

-

-2"-1"

-

100 95-100 35-70 0-15

-

0-5 _-

.

1,5"-3/4"

-

-

100 90-100 20-15 0-15 - 0-5

52

Untuk kelas jalan I dan IT dipakai ukuran nominal 2,5"-3/4", untuk kelas ITl dan IV dipakai ukuran 2"-1". Jarak dari sumbu jalan reI ke tepi atas lapisan balas bagian atas adalah dengan rumus :

b > 0,5.L + X (4.10)

dengan: L = panjang bantalan (em)

X = 50 em untuk kelas I dan II

40 em untuk kelas III dan IV

30 em untuk kelas V

Kemiringan lereng lapisan balas alas tidak. boleh lebih euram dari 1 : 2.

kemiringan iill berlaku j ika material balas memenuhi syarat bahan pada tabel 3.1.

material balas harus dihamparkan sehingga rneneapai elevasi yang sarna dengan elevasi bantalan.

4.10.2 Lapisan Balas Bawah (Sub Base)

Lapisan bawah terdiri atas kerikil halus, kerikil sedang, atau pasir kasar yang memenuhi spesifikasi sebagai berikut :

I

I

J

.bel 4.11 Gradasi Lanisan Balas Bawah /.,

Ukuran Saringan _{2" I" 3/8" NolO No 40 No 200}

% 10105 sarin~an 100 95 67 38 21 7

Daerah yang diperbolehkan (%10105)

100 90-100 50-84 26-50 12-30 0-10

Sumber : syarat bahan dan spesifikasi rencana keIja PT KAI (persero)

Lapisan ini bemmgsi sebagai penyaringlfilter antara tanah dasar dan lapisan balas atas dan harns dapat mengalirkan air dengan baik. Ukuran terkecil dari tebal lapisan balas bawah d2, dihitung dengan persarnaan :

d₂ = d- d₁ ~ 15 em ·.· ··· · (4.11)

dengan d dihitung dengan persamaan :

..~,. d

~

l.,{

5,:;r, -10)

(4.12)

01 dihitung dengan menggunakan rumus:

81

=

p, 1 ( 2

2b (sind + sinh ,2\ 2cosh ,a

X

cos 2,c + cosh d) +

2cos2

'fa[ (

_{eosh2,c+cosd+sinh2,a(sinh2,c-sinhd)-sin2ia' ,.}

(sinh 2,c - sinh,1 ) (4.13)

dengan:

P Pr. (1 + a) (K% ) (4.14)

Pr beban roda yang diterima satu bantalan

a

faktor kejut

O,O{I~6

-5) (4.15) _. _

I

I

v kecepatan ,eocana (lanJ:jam)

't =

~

4~I

(4.16)

K = bx ke (4.17)

b = lebar bantalan (em)

ke = koefisien modulus reaksi dari balas (kg/em3)

EI = kekakuan lentur bantalan (kgem2)

._~-54

a jarak dari reI ke tepi bantalan (em)

e ~jarakantara reI pada track (em)

Dari kedua persamaan, kedalaman balas terbesar yang digunakan sebagai standar perhitungan.

. /

Jarak dari sumbu jalan ke tepi atas lapisan balas bawah dihitung dengan a. pada sepur lurus

kl ~b + 2.dl + M (4.18)

b. pada sepur tikungan

k] . 1= kl (4.19)

kl . 1= b + 2.d] + M + 2. I (4.20)

l=(b+ ;)(:)+f

(4.21) dengan: \\i = lebar sepur

t

=

tebal bantalan h = pcninggian rei

ambac4.RtminimaL 40 em,~arlereng balas atas lebih t~amin

kestabilannya. Bila disediakan untuk pejalan kaki, maka harga M sebaiknya diambil 90 em.

4.11 Sub grade

Pada sub grade, tegangan yang terjadi dapat dihitung dengan rumus :

U = 58.0')

dengan:

d = tebal lapisan balas total (em)

( j j - tekanan tepat di bawah bantalan (kg/em2)

,

(j2 - tekanan subgrade (kglem~) 4.11.1 Daya dukung sub grade

Untuk menahan beban tubuh jalan rei itu sendiri dan beban lalu lintas kereta api, maka subgrade harus mempunyai daya dukung yang eukup. Untuk tanah dasar timbunan maka CBR minimum adalah 8%, untuk dasar galian atau tanah ash 40%, sedangkan untuk tanah batuan 60%. Dan tebal tanah dasar tersebut adalah 30 em.

4.12 Drainasi

Drainasi diperlukan untuk mengalirkan air agar tidak merusak tubuhjalan reI, seperti halnya drainasi pada konstruksi jalan raya. Ukuran penampang dapat ditentukan dengan :

Q2

> 1,2 .

QI

u (4.23) Kemudian: Qz = _Vz·Az (4.24) V_z

=

.!-.RzZ/3jzl/Z (4.25) n

A

_z R_z

=-

(

4.26) P_z

56

dengan:

()I debit ail yallg dibuallg (11l3!det)

Q2 debit reneana saluran (m3/det)

V2. keeepatan aliran reneana dalam saluran (rn/det)

R2 jari-jari hidrolik saluran reneana (m)

A

2 luas penampang basah saluran reneana (m2)

P

2 keliling basah saluran reneana (m)

12 kemiringan muka aliran air dalam saluran reneana

n koefisiensi kekasaran saluran rencana

Dimensi saluran harus dapat menampung dan mengalirkan debit air yyang ditampung, serta tidak menimbulkan genangan pada balas.

b

b

Gambar 4.8 Penampang Drainasi

a

r

,